浅论外加剂在公路施工中的应用

黄英智

(福建省第一公路工程公司)

1 引言

为满足水泥砼施工和结构砼耐久性的需要，在水泥混合料拌和时加入外加剂，可改善混凝土的技术性能，交通部发布的公路行业推荐标准公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南，在总结过去实践和成功经验的基础上，对常用的水泥混凝土外加剂的主要品种、适用范围、性能指标和施工注意事项等多个环节都做出过详细规定，使水泥混凝土在工程设计、施工、监理、监督等方面均有章可循。

各等级公路的快速发展对水泥砼施工质量要求不断提高，决定水泥砼质量问题的原因是多方面的，其中一个重要原因是达不到水泥砼“材料精良”的要求。公路工程水泥砼是承受车轮冲击和疲劳破坏的动载结构，大部分砼又处于露天遭受自然力和环境破坏、使用条件苛刻，所以必须采用现代高性能砼材料来配制生产精良的砼，使其达到设计使用寿命。外加剂是制作现代高性能砼的关键材料，外加剂的正确使用是水泥砼工程的关键技术。

2 外加剂的种类和性能

2.1 减水剂

减水剂按照其减水率不同分为高性能减水剂、高效减水剂和普通减水剂，同时根据用途可分早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高性能减水剂、引气减水剂。常用减水剂按化学成分分为如下系列。聚羧酸系列:如烯烃与不饱和羧酸的共聚物减水剂;木质素系列:如木质素磺酸钙(木钙)、木钠、木镁等普通缓凝减水剂;糖蜜系列，如糖蜜、糖钙和糖钠等。

减水剂的技术发展很快，目前已能够提供减水率达到25%以上的聚羧酸或超塑化减水剂，它是实现高强泵送砼，免振自流平砼的最主要的技术手段。但一般高效减水剂的坍落度损失都很大很快，目前已有保塑技术对坍落度损失进行有效地控制。这些技术的运用和普及，对水泥砼的施工带来了便利条件。

2.2 调整砼施工性能的外加剂

(1)调整凝结时间的缓凝剂，品种主要有柠檬酸、石碳酸等;木钙、木钠等减水剂同时也是重要的缓凝剂。

(2)控制新拌砼坍落度损失的保塑剂主要品种有:白糖、三聚磷酸钠等。

(3)冬季施工使用的促凝剂、防冻剂和早强剂。氯化物系列有:氯化钠、氯化铁等。硫酸盐系列有:硫酸钠、硫酸钙等，有机系列无氯非盐类的品种有:乙醇、尿素等。

2.3 引气剂

引气剂不仅引气而且具有普通减水剂的减水率，使用引气剂可提高砼的匀质性、改善和易性，增大新拌砼的粘聚性，防止泌水和离析。引气剂所引空气含量增大了砼中水泥浆的体积，可提供富浆平整的表面。使用引气剂可减少干缩和温缩变形，提高了抗冻性、抗渗性，缓解了碱集料反应和化学侵蚀膨胀，改善了水泥砼的耐候，增强了耐久性。引气剂主要有文松树脂、松香皂、有机植物皂角素等。

3 外加剂使用中应注意的问题

3.1 适应性检验

必要时应进行适应性检验，对不适应的外加剂不得使用，当水泥品种等级、生产厂家变动或水泥混凝土性能发生变动时，都应重新检验外加剂对水泥的适应性，外加剂对水泥的适应性比较复杂不适应性主要有化学不适应和剂量不适应两种，采用标准稠度的水泥净浆即可定性检验外加剂与所用水泥的化学适应性，化学不适应性的减水剂不但不减水反而增水，显然不能使用，外加剂的掺量主要取决于水泥中的铝酸三钙含量偏高或偏低、细度大，则适应性差，外加剂掺量的不适应性表现在减水率上，试验最大掺量不能满足减水率的时候，应更换外加剂或水泥品种。

3.2 外加剂产品质量检验

外加剂产品质量检验包括以下内容

(1)产品质量说明书应说明产品的主要化合物，厂家自检的水泥混凝土基本物理力学性能，推荐掺量的范围等。

(2)由省部、地厅级质检单位或外加剂检验机构提供的外加剂质量合格证书。

(3)由省部、地厅级提供的新产品鉴定证书，国家专利局或省专利局提供的新产品专利证书。

(4)由省部、地厅级质检单位或外加剂检验机构提供的产品匀质性检验报告。

3.3 计量精度要求

水泥路面混合料的外加剂掺量，一般应以胶凝材料总量的百分率表示，各种原材料搅拌时的计量精度应符合相关要求。为满足计量的精确度，对掺量极少的外加剂必须采取特殊方法计量，如引气剂的掺量很小，用一般方法加入到每盘混合料中，精度肯定超标，必须采取先用天秤称出每盘需用的重量，装入一个纸袋中在拌和时加入，这样掺量的精度就非常高了。

3.4 控制外加剂的碱含量

当集料具有碱活性时，应严格控制外加剂带入水泥路面的碱量不应超1.0 kg/m3，有些外加剂含有一定的碱量或其他形式的碱，根据推算，早强剂及早强减水剂的碱含量为20% ～40%，速凝剂中15% ～20%，膨胀剂中占0.4% ～3%，高浓型萘系高效减水剂中占5%～10% 低浓型萘系高效减水剂中占15%～20%，使用这些外加剂时，碱含量均有所增加，因此，不仅应有明确的碱含量控制规定，而且在产品说明书中应表示产品的碱含量数据。

4 结论

混凝土外加剂可改善新拌混凝土的和易性、调节凝结时间、改善可泵性、改变硬化混凝土强度发展速率、提高耐久性、增强抗裂性、保证结构动载特性等。但选择和使用不当也可能带来施工困难或造成工程质量问题，所以要充分了解不同外加剂的特性，正确选择外加剂，严格把好质量关，为水泥砼施工质量保驾护航。

［1］ 交通部公路科学研究院.公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南［J］.2006，(1).

［2］ 何梁，王晓辉.混凝土外加剂的应用技术［J］.内蒙古水利，2007，(1).